有機電界発光素子の開発に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850010
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 斎藤 省吾 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (80136548)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊玉 英樹 スタンレー電気(株), 筑波研究所, 主任研究員 ; 江良 正直 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (30191927) ; 筒井 哲夫 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (40037982)
• Keywords: 有機薄膜 / 電界発光素子 / 蛍光色素 / キャリヤ注入 / 積層型素子 / 発光層 / ホ-ル輸送層 / 電子輸送層

Research Abstract

1.蛍光波長域(電界発光色)を異にする約20種類の蛍光色素蒸着膜の電子物性を調べ、以下の3種類の発光素子を提案した。すなわち、電子伝導性発光層/ホ-ル輸送層、ホ-ル伝導性発光層/電子輸送層、電子輸送層/発光層/ホ-ル輸送層、という3種の積層型素子である。
2.積層型発光素子の発光効率を向上させる条件を素子作製法という工学的見地から研究し、各蒸着膜は均一な非晶質膜構造を保つこと、及び層界面の酸素による汚染を防止すること、という条件を確立した。この条件を厳密に守りつつ作製された多くの素子は、注入電流100mA/cm^2の条件で約1000cd/m^2という高輝度発光が得られることを実験的に確認した。
3.上記3種の構造をもつ素子の発光強度を発光層の膜厚の関数として明らかにした。発光層厚が500Åでは素子間の差は認められないが、2層型素子の場合は300Å以下の超薄膜では輝度が急激に低下した。一方、3層型素子では発光層厚が50Åになっても輝度は低下せず、発光層内で効果的な注入キャリヤ及びエキシトンの閉じ込めが実現されることを知った。50Åの膜厚はこの方向に色素分子が10個あるいはそれ以下であるという驚くべき結果である。
4.層間のキャリヤ注入効率の向上、及びエキシトンの効果的閉じ込めを理学的に合理的に達成するため色素蒸着膜固相の電子エネルギ-状態を明らかにする研究に着手した。購入備品費はこの目的に充当し、固相状態で色素膜のイオン化ポテンシャル等を定量的に評価し得る測定系を完成した。

Research Products

• [Publications] Chihaya Adachi(安達,千波矢): "Organic Electroluminescent Device Having a Hole Conductor as an Emitting Layer" Applied Physics. 55. 1489-1491 (1989)
• [Publications] Chihaya Adachi(安達,千波矢): "Electroluminescence in Vacuum-Deposted Organic Thin Films" Springer Proceedings in Physics. 38. 358-361 (1989)
• [Publications] Chihaya Adachi(安達,千波矢): "Blue Light Emitting Organic Electroluminescent Devices" Applied Physics Letters. 56. 799-801 (1990)